Teatro muziejus įkurtas 1926 m. Kauno Vytauto Didžiojo universitete, B. Sruogos ir V. Krėvės-Mickevičiaus iniciatyva. 1936 m. buvo perkeltas į Valstybės teatrą (vadovu paskirtas šio teatro aktorius Stasys Pilka). Karo metais muziejaus eksponatai buvo išblaškyti. Tik 1946 m. įkurta Lietuvos teatro draugija susirūpino muziejaus eksponatų likimu. Atkuriamieji darbai tęsėsi iki 1957-ųjų. Nuo tada veikė Lietuvos teatro draugijos (Aktorių namų) muziejaus skyrius (organizavo pedagogas Stasys Sabalis, vėliau vadovavimą perėmė filologė Gražina Aleksienė). 1964 m. šis skyrius, pavadintas Teatro ir muzikos muziejumi, buvo perduotas Lietuvos dailės muziejaus žinion. Jis veikė iki 1992 m. buvusiose Umiastovskių rūmų patalpose, Trakų g. 2, kur 1965 m. buvo surengta pirmoji paroda. 1992 m. Lietuvos dailės muziejaus padalinys tapo atskiru Lietuvos teatro, muzikos ir kino muziejumi (vadovas - muzikologas dr. doc. Jonas Bruveris, nuo 1997 m. - teatrologas dr. doc. Aleksandras Guobys, nuo 2002 m. - Regina Lopienė). 1996 m. muziejus persikėlė į rekonstruotus Mažuosius Radvilų rūmus Vilniuje.